科研产出
SPOT5遥感影像城郊耕地景观提取与廊道立地分析
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：城郊耕地立地受多种因素影响复杂多变,利用高分辨率遥感影像提取耕地及其廊道地类,并分析耕地与廊道地类间关系,对于耕地保护和基本农田划定具有重要意义。以北京市大兴区为例,对2004年和2007年SPOT5遥感影像,采用面向对象分类方法开展耕地与其他景观类型提取,包括交通运输用地、河流水面、水工建筑用地、农田水利用地、农田防护林地,并对道路提取宽度进行评价。采用景观生态学廊道的分析方法与GIS空间分析方法,分析4a间5种廊道地类的数量变化和空间分布变化。借助目视解译评价分类总精度和Kappa系数都超过了90%,道路提取宽度在4～70m之间;农田防护林地数量变化最为明显,呈零散分布状态,农业水利用地空间分布较为均匀,而交通运输用地中二级道路较大变化,主要分布在受城市化和工业化影响较大的研究区北部。研究表明:面向对象分类方法能够充分利用地类相关特征,提取过程即体现地类立地信息,多尺度分割能够实现在不同层次提取不同地类;廊道空间分布与耕地空间分布表现出一定的相关性,农田防护林地和农业水利用地分布密集的地区耕地流失的可能性较小,交通运输用地密度较高的地区也是耕地流失集中地区。
关键词： 耕地 景观 廊道 立地分析 面向对象 SPOT5 城郊 大兴区
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基于优化矩不变特征的鲜切菜在线分级技术
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了准确地从复杂背景中分割鲜切菜,该文将矩不变特征的平移、旋转不变性与几何特征优秀的尺度表达能力融合,提出了一种基于优化矩不变特征模型的鲜切菜在线分级方法。首先提取标准鲜切菜的几何特征和矩不变特征,并利用其统计信息建立数学模型,然后提取待分级的鲜切菜的几何特征和矩不变特征,最后计算待分级的鲜切菜特征与标准鲜切菜特征模型的相似度,完成鲜切菜的在线分级。以鲜切土豆丁为例,采集11幅图片共679个土豆丁样本,分类的准确率达到99.40%,处理一帧耗时0.108s。试验结果表明,该文方法能准确地将鲜切菜分级,实时性和鲁棒性高,为鲜切菜在线分级提供参考。
关键词： 机器视觉 农产品 分级 矩不变特征 Hu矩 数学建模
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基于HJ-1A/1BCCD时间序列影像的水稻生育期监测
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了准确获得作物大面积生育期信息,指导农业生产管理和决策,基于2009、2010年湖南双季稻生育期间42景晴空HJ-1A/1B CCD影像,提出了一种基于小波分析的生育期估计方法:首先通过线性插值构建像元尺度上逐日的增强植被指数时间序列集,随后采用小波分析对其进行去噪重建,得到反映水稻生长过程的日时间序列曲线,最后通过曲线特征估计水稻的关键生育期。以抽穗期为例,利用湖南沅江市20个田块实地调查数据对估计结果进行了验证,并与基于非对称高斯函数及基于Savitzky-Golay滤波的方法进行了对比,结果表明基于小波分析的方法平均误差为3d左右,整体上不高于后2种方法误差,能较精确地估计双季稻抽穗期,提供了一种新的有效监测水稻生育期信息的方法。
关键词： 作物 生长 时间序列分析 水稻 生育期 HJ-1A/1B CCD 小波分析
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黑土典型区土壤有机质遥感反演
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机质(SOM)含量时空变异规律研究对于土壤肥力评价、土壤碳库估算、土壤资源利用与保护具有重要意义,而地貌、成土母质、土壤类型等差异、高光谱卫星影像较少等因素制约了区域尺度的SOM含量遥感反演方法研究的开展。该文以黑龙江省黑土带典型区为例,采集区域土壤样本,获取Landsat TM遥感影像,基于有机质含量与土壤反射率的定量关系,建立区域SOM遥感预测模型。结果表明:黑土区SOM含量高,一般大于2%,决定了有机质对土壤反射光谱特性的主要作用,而且该区SOM空间变异性显著,且耕作方式、气候等因素决定了裸土时间长,因而该区适于SOM含量遥感反演;有机质与TM各波段反射率均显著相关,最大相关系数在第3波段(0.63～0.69μm),为-0.710,其次为4波段(0.76～0.90μm),与实验室基于高光谱反射率数据分析的结果一致;基于TM影像2、3、4波段的SOM指数模型最优,预测精度高、稳定性好,可以用于揭示黑土典型区SOM含量的空间分布特征。该研究将为改进土壤理化参数遥感反演、土地质量评价、土壤碳库估算等工作方法提供理论与技术支持。
关键词： 遥感 反演 土壤 有机质 Landsat TM 区域 预测模型
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基于遗传算法的规则包装农产品三维装箱模型
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：随着农产品配送规模的扩大,物流成本不断增加,农产品的高效配送成为降低企业物流成本、增加企业竞争力的主要手段。该文针对农产品物流配送中多种货物的装箱问题,设计了一种基于遗传算法的智能三维装箱模型;通过分析农产品自身特点,在考虑装箱过程中车辆载质量、物品承重和体积等约束条件的基础上,对规则农产品的装箱次序以及摆放方向进行优化设计;应用Java技术对单车三维装箱算法进行了实现。采用北京郊区某公司的农产品货箱包装数据进行了10组试验测试,测试结果表明:用于综合描述装箱率和装箱成本的目标函数值平均为72.72%,采用遗传算法优化后,算法的平均运行时间为37947ms,目标函数值平均为81.14%,提高了8.42%。
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两种相似塑料材料的显微近、中红外成像方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2011 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：显微近、中红外成像不仅可以获得样品的光谱信息,而且可以获得样品的空间分布信息,这是传统的近、中红外光谱分析所无法比拟的。该文以外观非常相似的聚乙烯膜(材料Ⅰ)和封口膜(材料Ⅱ)为研究对象,分别采集了样品的显微近、中红外图像。针对两种材料进行化学成像和相关光谱成像,比较并讨论了每种材料的两种成像方法。结果表明,材料Ⅱ的显微近、中红外化学成像中,两种材料化学成像值相差分别为0.004 8和0.254 8;材料Ⅰ的显微近、中红外化学成像中,两种材料化学成像值相差分别为0.002 6和0.326 5;近、中红外谱区的显微成像皆可得到两种材料清晰的成像,从而可区分两种材料。对两种材料相关光谱成像的研究表明,分别以两种材料的近、中红外光谱作为参比光谱的相关光谱成像可以明显地区分两种材料,成像结果较清晰;显微中红外相关光谱成像中,两种材料的光谱和参比光谱的相关系数差异大于0.12,成像结果更清晰;而显微近红外相关光谱成像图可利用图像中两种材料光谱和参比光谱相关系数的细微差异区分两种材料。该研究为农产品包装材料安全性的快速判别提供一定的参考,并为显微近、中红外成像分辨不同材料提供一定的成像方法参考。
关键词： 化学成像 显微近红外成像 显微中红外成像 塑料 分布
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基于多尺度分形特征的ETM+影像耕地提取
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：耕地是重要的农业资源,如何利用经济可行的遥感技术快速准确地提取耕地已成为研究的热点和难点。以北京密云县为研究区,建立了基于多尺度分形特征的ETM+遥感影像提取耕地的方法:将计算表面分形维的双层地毯法用于计算每一个像元的上分形信号和下分形信号,并对上分形信号和下分形信号进行耕地特征分析;选用下分形信号的第3尺度和第4尺度做差值处理进一步增强耕地信息,利用简单的图像分割提取出密云县耕地信息的空间分布;基于ArcGIS的空间分析利用密云县同期的土地利用现状图进行耕地信息提取精度评价。结果表明,全县耕地总面积精度达到91.0%,全县耕地点位匹配精度达71.8%;耕地中的旱地提取精度较差,而耕地中的水浇地和菜地提取精度较高,点位匹配精度可以达到86.6%。该方法可快速有效地提取出耕地信息,也可供以后耕地信息的相关研究参考。
关键词： 分形 信号分析 特征提取 ETM+ 耕地信息 空间分析
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基于“3S”技术的农村土地承包经营权属与流转调查
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确农村土地承包经营权属与流转的空间分布,解决土地流转出现的问题并为相关农业土地政策制定提供动态的空间信息,开展了1:1万农村土地承包经营权属与流转空间调查研究。调查以高分辨率影像分割、合同界址点人为指认判读、GIS勾绘、移动GIS采集为合同地块获取的主要关键技术,最终构建了农村土地经营权属信息数据库和土地流转数据库。与GPS-RTK测量法、单一的移动GIS测量法和航空影像图解勾绘法获取地块相比,该研究方法更适合于大区域尺度的调查,既能保证精度,又能提高工作效率和减少调查费用。通过研究区的试验示范研究,探讨了农村土地承包经营权属与流转空间调查的技术方法体系。该方法也可为其他区域的土地经营权属与流转调查工作提供技术支持和工作流程参考。
关键词： 遥感 高分辨率影像 影像分割 土地 承包经营权属 流转 GIS室内勾绘 移动GIS
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超高压对鲜榨西瓜汁杀菌效果和风味的影响
《农业工程学报 》 2011 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究超高压(HHP)处理对鲜榨西瓜汁的杀菌效果及风味的影响,采用HHP技术对鲜榨西瓜汁进行处理。以95℃,1min热处理作为对照,重点考察了600MPa,60min HHP处理对西瓜汁中菌落总数、霉菌和酵母菌数及典型风味化合物含量的影响;并探讨了2种处理西瓜汁在4℃,30d贮藏过程中上述指标的变化情况。结果表明:95℃,1min热处理和600MPa,60min HHP处理后西瓜汁中的微生物指标均符合《果、蔬汁饮料卫生标准》的要求;并且25d的保质期满足鲜榨西瓜汁的消费要求(保质期≥7d)。600MPa,60min HHP处理对西瓜汁的典型风味化合物含量影响较小;4℃,30d贮藏过程中典型风味物质含量不发生变化(P>0.05)。总体看来,HHP处理更适合于鲜榨西瓜汁的加工。
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